钢结构具有强度高、韧性好、制作方便、施工速度快、建设周期短等一系列优点,钢结构在建筑工程中应用日益增多。但是钢结构也存在容易腐蚀的缺点,钢结构的腐蚀不仅造成经济损失,还直接影响到结构安全,因此做好钢结构的防腐工作具有重要经济和社会意义。

6.3.2.1　腐蚀

钢材表面与外界介质相互作用而引起的破坏称为腐蚀(锈蚀)。腐蚀不仅使钢材有效截面减小,承载力下降,而且严重影响钢结构的耐久性。

根据钢材与环境介质的作用原理,腐蚀分以下两类。

(1)化学腐蚀：化学腐蚀是指钢材直接与大气或工业废气中的氧气、碳酸气、硫酸气等发生化学反应而产生腐蚀。

(2)电化学腐蚀：电化学腐蚀是由于钢材内部有其他金属杂质,它们具有不同的电极电位,与电解质溶液接触产生原电池作用,使钢材腐蚀。

钢材在大气中腐蚀是电化学腐蚀和化学腐蚀同时作用的结果。

6.3.2.2　钢结构防腐防护

为了减轻或防止钢结构的腐蚀,目前国内外主要采用涂装方法进行防腐,涂装防护是利用涂料的涂层使钢结构与环境隔离,从而达到防腐的目的,以延长钢结构的使用寿命。

防腐涂料一般由不挥发组分和挥发组分(稀释剂)两部分组成。防腐涂料刷在钢材表面后,挥发组分逐渐挥发逸出,留下不挥发组分干结成膜。不挥发组分的成膜物质分为主要、次要和辅助三种成膜物质,主要成膜物质可以单独成膜,也可以黏结颜料等物质共同成膜。它是涂料的基础,也常称基料、添料或漆基,它包括油料和树脂。次要成膜物质包含颜料和体质颜料。涂料组成中没有颜料和体质颜料的透明体称为清漆,具有颜料和体质颜料的不透明体称为色漆,加有大量体质颜料的稠原浆状体称为腻子。

涂料经涂敷施工形成漆膜后,具有保护作用、装饰作用、标志作用和特殊作用。涂料在建筑防腐蚀工程中的功能则以保护作用为主,兼考虑其他作用。

涂料的种类和品种繁多,其性能和用途也各自不同。在涂装过程中,必须根据使用要求和环境条件,合理地选择适当的涂料品种。

6.3.2.3　钢结构防腐涂装施工

1.涂装前表面处理

发挥涂料的防腐效果重要的是漆膜与钢材表面的严密贴敷,若在基底与漆膜之间夹有锈、油脂、污垢及其他异物,不仅会妨害防锈效果,还会起反作用而加速锈蚀。因而钢材表面处理,并控制钢材表面的粗糙度,在涂料涂装前是必不可缺少的。

钢材表面的处理方法有：手工除锈、动力工具除锈、喷射或抛射除锈、酸洗除锈和火焰除锈等。

(1)手工除锈：金属表面的铁锈可用钢丝刷、钢丝布或粗砂布擦拭,直到露出金属本色,再用棉纱擦净。此方法施工简单,比较经济,可以在小构件和复杂外形构件上处理。

(2)动力工具除锈：利用压缩空气或电能为动力,使除锈工具产生圆周式或往复式运动,产生摩擦或冲击来清除铁锈或氧化铁皮等。此方法工作效率和质量均高于手工除锈,是目前常用的除锈方法。常用工具有气动砂磨机、电动砂磨机、风动钢丝刷、风动气铲等。

(3)喷射除锈：利用经过油、水分离处理过的压缩空气将磨料带入并通过喷嘴以高速喷向钢材表面,靠磨料的冲击和摩擦力将氧化铁皮等除掉,同时使表面获得一定的粗糙度。此方法效率高,除锈效果好,但费用较高。喷射除锈分干喷射法和湿喷射法两种,湿法比干法工作条件好,粉尘少,但易出现返锈现象。

(4)抛射除锈：利用抛射机叶轮中心吸入磨料和叶尖抛射磨料的作用,以高速的冲击和摩擦除去钢材表面的污物。此方法劳动强度比喷射方法低,对环境污染程度轻,而且费用也比喷射方低,但扰动性差,磨料选择不当,易使被抛件变形。(www.daowen.com)

(5)酸洗除锈：酸洗除锈亦称化学除锈。利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行反应,使金属氧化物溶解从而除去。此方法除锈质量比手工和动力工具除锈好,与喷射除锈质量相当,但没有喷射除锈的粗糙度,在施工过程中酸雾对人和建筑物有害。

2.涂装施工

(1)钢结构涂装工序为：刷防锈漆—局部刮腻子—涂料涂装—漆膜质量检查。

(2)涂料涂装方法有刷涂法、滚涂法、浸涂法、空气喷涂法、无气喷涂法。

1)刷涂法。刷涂法是一种古老施工方法,它具有工具简单、施工方法简单、施工费用少、易于掌握、适应性强、节约涂料和济剂等优点。它的缺点是劳动强度大、生产效率低、施工质量取决于操作者的技能等。刷涂法操作要点：①采用直握方法使用刷；②应蘸少量涂料以防涂料倒流；③对于干燥较快涂料不宜反复涂刷；④刷涂顺序采用先上后下,先里后外,先难后易的原则；⑤最后一道刷涂走向,垂直平面由上而下进行,水平表面应按光线照射方向进行。

2)滚涂法。滚涂法是用多孔吸附材料制成的滚子进行涂料施工的方法。该方法施工用具简单操作方便,施工效率比刷涂法高,适合用于大面积的构件。缺点是劳动强度大,生产效率较低。

滚涂法操作要点：①涂料装入装有滚涂板的容器,将滚子浸入涂料。在滚涂板上来回滚动,将多余涂料滚压掉；②把滚子按W形轻轻地滚动,将涂料大致涂布在构件上,然后密集滚动,将涂料均匀分布开,最后使滚子按一定的方向滚平表面并修饰；③滚动初始时用力要轻以防流淌。

3)浸涂法。浸涂法是将被涂物放入漆槽内浸渍,经过一段时间后取出,让多余涂料尽量滴净再晾干。其优点是施工方法简单,涂料损失少,适用于构造复杂构件,缺点是有流挂现象,溶剂易挥发。

浸涂法操作时应注意：①为防止溶剂挥发和灰尘落入漆槽内,不作业时将漆槽加盖；②作业过程中应严格控制好涂料黏度；③浸涂槽厂房内应安装排风设备。

4)空气喷涂法。空气喷涂法是利用压缩空气的气流将涂料带入喷枪,经喷嘴吹散成雾状,并喷涂到物体表面上的涂装方法。其优点是可获得均匀、光滑的漆膜,施工效率高；缺点是消耗溶剂量大,污染现场,对施工人员有毒害。

空气喷涂法操作时应注意：①在进行喷涂时,将喷枪调整到适当程度,以保证喷涂质量；②喷涂过程中控制喷涂距离；③喷枪注意维护,保证正常使用。

5)无气喷涂法。无气喷涂法是利用特殊的液压泵,将涂料增至高压,当涂料经喷嘴喷出时,高速分散在被涂物表面上形成漆膜。其优点是喷涂效率高,对涂料适应性强,能获得厚涂层。缺点是如果要改变喷雾幅度和喷出量必须更换喷嘴,也会损失涂料,对环境有一定污染。

无气喷涂法操作时应注意：①使用前检查高压系统各固定螺母和管路接头；②涂料应过滤后才能使用；③喷涂过程中注意补充涂料,吸入管不得移出液面；④喷涂过程中防止发生意外事故。

3.防腐涂装工程质量检查验收

(1)涂装前检查：涂装钢材表面除锈应符合设计要求和国家现行标准的规定；进厂的涂料应检查有无产品合格证,涂料的选择及处理是否符合要求；涂装环境是否符合要求；钢结构禁止涂漆的部位在涂装前是否进行遮蔽。

(2)涂装过程中检查：每道漆都不允许有咬底、剥落、漏涂和起泡等缺陷,如发现应进行处理；涂装过程中的间隔时间是否符合要求；测湿膜厚度以控制干膜厚度和漆膜质量。

(3)涂装后检查：漆膜外观应均匀、平整、丰满和有光泽,颜色应符合设计要求,不允许有咬底、剥落、裂纹、针孔等缺陷；涂料、涂装遍数、涂刷厚度应符合设计要求,当设计无要求时,涂层干漆膜总厚度,室外应为125～175μm,室内应为100～150μm；每遍涂层干漆膜厚度的合格质量偏差为±5μm,测定厚度的抽查数,构件数抽检10%,且同类构件不应少于3件,每件应测5处。

(4)验收：涂装工程施工完毕后,必须经过验收,符合规范要求后方可交付使用。